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      壓縮機的制作方法

      文檔序號:5461778閱讀:198來源:國知局

      專利名稱::壓縮機的制作方法
      技術領域
      :本發(fā)明涉及一種渦輪壓縮機,更具體地,涉及一種渦輪壓縮機的致冷劑入口。通常,渦輪壓縮機用于借助于一對相對的渦輪來壓縮氣體,并且由于其高效率、低噪音、尺寸小和重量輕而主要使用在房間空調(diào)器或汽車中,用于壓縮致冷劑氣體。參照圖1,一個現(xiàn)有技術的渦輪壓縮機設置有一個壓縮機部分10和一個電動機部分20,壓縮機部分10用于壓縮在一個冷卻循環(huán)中通過進入管1a從蒸發(fā)器(未示出)吸入到殼體1中的致冷劑氣體,電動機部分20用于向壓縮機部分10傳遞驅(qū)動力以壓縮致冷劑。殼體1包圍著壓縮機部分10和電動機部分20,以便在壓縮過程中防止致冷劑泄漏。一個主機架30支承著壓縮機部分10,以便從電動機部分20到壓縮機部分10進行穩(wěn)定的動力傳遞。壓縮機部分10具有一個安裝到殼體1內(nèi)側(cè)上部的靜止渦輪11和一個轉(zhuǎn)動渦輪12,轉(zhuǎn)動渦輪12與靜止渦輪11接合,以便由從電動機部分20接受的驅(qū)動力轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動渦輪20可轉(zhuǎn)動地安裝在主機架30上,而靜止渦輪11固定到在轉(zhuǎn)動渦輪12上的主機架30上。靜止渦輪11和轉(zhuǎn)動渦輪12具有沿著垂直方向突出的漸伸曲線重疊部分11a和12a,它們用于形成壓縮機部分10中的壓縮室13。一個入口40用于在殼體1的內(nèi)部空間與渦輪11和12中用于壓縮致冷劑的壓縮室13之間起連通作用。電動機部分20具有轉(zhuǎn)子21/定子22,用于從一個外部動力源,即,從電動機和轉(zhuǎn)動軸50產(chǎn)生驅(qū)動力。轉(zhuǎn)動軸50安裝到轉(zhuǎn)子21的內(nèi)側(cè)并在其上端部安裝到轉(zhuǎn)動渦輪12上,以便通過轉(zhuǎn)動軸50將在轉(zhuǎn)子21/定子22產(chǎn)生的驅(qū)動力傳遞到轉(zhuǎn)動渦輪12。同時,一個在壓縮機部分10的頂端中心部分的排氣室14與壓縮室13連通,排氣室14又與排出管1b連通,用于將壓縮的致冷劑排到一個冷凝器(未示出)。進入管1a設置在殼體1的一側(cè),用于接受來自蒸發(fā)器(未示出)的致冷劑,并且在進入管1a的排放側(cè)有一個用于使致冷劑的流動改向的折流板60。在壓縮機的運行過程中,致冷劑通過進入管1a進入殼體1并在折流板60處沿上下方向分流。當沿著向下方向的致冷劑流過殼體1的內(nèi)部并向上流動而最終通過入口40進入壓縮室13時,該致冷劑冷卻電動機部分20。另一方面,沿著向上方向分流的致冷劑向上流動到殼體1的上部,并返回而通過與向上致冷劑流動方向大體上成直角開口的入口40進入壓縮室13。盡管存在由于電動機部分20的熱量導致溫度升高以及由于分流流動導致的壓力損失,但現(xiàn)有技術的壓縮機的系統(tǒng)和運行通過利用致冷劑而不必設置另外的冷卻裝置就基本上可以有效地防止電動機部分20過熱。實際上,無論如何,在壓縮機的運行過程中存在另外的壓力損失和溫度升高,而不僅僅是剛剛解釋的那樣,下面將對其進行詳細解釋。參照圖2,一個現(xiàn)有技術的通向壓縮室的致冷劑流動通道結構具有一個包括折流板60和與折流板60鄰接的主機架30的邊緣在內(nèi)而連續(xù)地形成的流動通道、以及一個與主機架30鄰接形成的入口孔40。入口孔40的軸線垂直于流動通道,并且入口孔40設置在主機架30的邊緣內(nèi)側(cè)。因此,沿著向上方向的致冷劑在致冷劑流過流動通道的過程中涉及到流動分離,致冷劑繞過入口孔40而流到殼體1上部。可以參照圖3對致冷劑流動進行清楚地解釋。在致冷劑沿著由折流板60和主機架30引導的豎直方向流動的過程中,通過進入管1a進入殼體1的致冷劑由于如上解釋的流動通道結構的幾何形狀而繞過入口孔40。這樣,致冷劑不是順暢地流到入口孔40,而是在致冷劑流到殼體1上部之后通過入口孔40進入由相應的渦輪11和12形成的壓縮室13中。結果,繞過入口40并向上的致冷劑流與在圍繞電動機流動的過程中被加熱的致冷劑流碰撞從而形成湍流,這又導致另外的壓力損失。而且,致冷劑在延長的流動路徑中從主機架30吸收熱量,導致另外的溫度升高。最終,由于另外的壓力損失和另外的溫度升高影響致冷劑順暢進入入口孔40,導致致冷劑過熱,因而,壓縮機的總壓縮效率降低。因此,本發(fā)明致力于提供一種壓縮機,該壓縮機基本上克服了由于現(xiàn)有技術的局限和缺點而導致的一個或多個問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種壓縮機,該壓縮機能使致冷劑的壓力損失和溫度升高最小化,同時使壓縮機的各個組件平穩(wěn)地被冷卻。本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點將在以下描述中提出,并且它們部分地在以下描述中是明顯的,或者可以從本發(fā)明的實踐中了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點將通過在以下書面描述、權利要求書和附圖中特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點以及根據(jù)所體現(xiàn)和廣泛描述的本發(fā)明目的,渦輪壓縮機包括一個殼體,該殼體具有用于吸入致冷劑的進入管和用于排出已壓縮的致冷劑的排出管;一個布置在所述殼體上部的壓縮機部分,它具有用于吸入流過所述進入管的致冷劑的入口孔,該壓縮機部分用于壓縮流過所述入口孔的致冷劑;一個布置在所述殼體下部的電動機部分,它用于傳遞運行壓縮機部分的驅(qū)動力;以及一個主機架,該主機架具有鄰接一個折流板布置的邊緣,所述折流板設置用于將通過所述進入管流入所述殼體的致冷劑分流成流向壓縮機部分的致冷劑流和流向電動機部分的致冷劑流,所述邊緣具有延伸到所述壓縮機部分的入口孔的彎曲導向表面,以便與折流板一起形成致冷劑流動通道,從而通過防止另外的壓力損失和溫度升高來改善壓縮機的性能。導向表面具有的曲率半徑優(yōu)選地設定成等于從主機架的邊緣到入口孔的距離。應理解的是,以上的一般描述和下面的詳細描述是示例性和說明性的,并用于對權利要求書所限定的本發(fā)明提供進一步的解釋。用于對本發(fā)明提供進一步的理解并作為說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并與以下描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。其中圖1示出了現(xiàn)有技術的渦輪壓縮機的縱向截面圖;圖2示出了圖1中的“A”部分的放大示意圖;圖3示意性地示出了現(xiàn)有技術的渦輪壓縮機的入口周圍的致冷劑流;圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的渦輪壓縮機的縱向截面圖;圖5示出了圖4中的“B”部分的放大示意圖;以及圖6示意性地示出了本發(fā)明的渦輪壓縮機的入口周圍的致冷劑流。以下將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述,其示例顯示在附圖中。在對本發(fā)明的解釋中,相同的組件將用同一名稱和標號,對它們的解釋將省略。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的渦輪壓縮機的縱向截面圖,而圖5示出了圖4中的“B”部分的放大示意圖。參照圖4,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的渦輪壓縮機包括用于壓縮致冷劑氣體的壓縮機部分10、用于將驅(qū)動力傳遞到壓縮機部分10的電動機部分20、用于容納壓縮機部分10和電動機部分20的殼體1、以及用于支承壓縮機部分10的主機架130。由于除了上述之外的系統(tǒng)與現(xiàn)有技術的壓縮機相同,對它們的詳細描述將省略。同時,參照圖5,本發(fā)明的壓縮機的流動通道結構包括一個折流板160和與折流板160鄰接的主機架130的邊緣在內(nèi)而連續(xù)地形成的流動通道、以及一個與主機架130的邊緣鄰接形成的入口孔40a。在本發(fā)明的流動通道結構中,主機架130的邊緣設置有一個彎曲的導向表面131。也就是說,主機架130的邊緣是一個延伸到入口孔40a的彎曲表面,使得在折流板160處被偏折的向上的致冷劑由導向表面131導流,直到致冷劑直接進入入口孔40a。在這種情況下,主機架130的彎曲表面,即,導向表面131的曲率半徑“r”優(yōu)選被設定成大體上為從主機架130的邊緣到入口孔40a的距離“h”,以便使致冷劑流的分離最小化。將參照圖4-6對本發(fā)明的壓縮機的運行進行解釋。經(jīng)過蒸發(fā)器(未示出)而通過進入管1a進入殼體1的致冷劑經(jīng)過與渦輪11和12連通的入口孔40a流入在相應的渦輪11和12之間的相應壓縮室13中。在這種狀態(tài)下,轉(zhuǎn)動渦輪12隨著與轉(zhuǎn)動渦輪12連接的轉(zhuǎn)動軸50的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,保持緊密接觸的相應渦輪11和12上的重疊部分11a和12a壓縮在渦輪11和12內(nèi)的致冷劑。被壓縮的致冷劑通過靜止渦輪11上的一個出口孔11b排至排氣室14,并從這里通過排出管1b排至冷凝器(未示出)。隨后,當前述的抽吸、壓縮和排出過程被依次重復時,壓縮的致冷劑被供給到冷凝器。在這種情況下,如圖6所示,通過進入管1a進入殼體1的致冷劑被分流成向上的致冷劑流和向下的致冷劑流,其中,向上的致冷劑流沿著導向表面131向前行進并直接進入入口孔40a。這是因為流體具有沿著壁流動的特性,尤其是附著到彎曲表面流動的特性,即,附壁效應。本發(fā)明利用了附壁效應來改進致冷劑的流動通道結構。這樣,在折流板160處分流的向上的致冷劑流沿著導向表面131流動并直接進入入口孔40a,即,繞過入口孔40的向上致冷劑流急劇地減少,而阻止了向上致冷劑流不必要地流到殼體1上部。而且,向上的致冷劑流的順暢流動可以使向下的致冷劑流在冷卻了電動機之后順暢地流回到入口孔40而不受干擾。還有,致冷劑順暢和直接地流入入口孔40a可以防止致冷劑從主機架130額外的吸收熱量。下面的表示出了根據(jù)本發(fā)明獲得的致冷劑流的分析結果。<tablesid="table1"num="001"><table>現(xiàn)有技術本發(fā)明ΔT(℃)13.810.8ΔPloss(Pa)28869.8</table></tables>其中,ΔT表示進入殼體1的致冷劑的溫度差,ΔPloss表示流過殼體1的致冷劑的壓力損失。即,正如從表中所知,與現(xiàn)有技術的主機架30相比,本發(fā)明的主機架130可以使總的壓力損失減小大約75%,致冷劑溫度差減小大約3℃。壓力損失和溫度升高的這種減小提高了壓縮機的總的容積效率大約1%,這實際上提供了改進的壓縮性能。正如所解釋的,本發(fā)明的壓縮機具有如下優(yōu)點。在主機架的邊緣上形成的彎曲導向表面使得致冷劑順暢地流入入口并減少了從主機架吸收的熱量。防止致冷劑的這種額外的壓力損失和溫度升高可以使致冷劑的壓力損失和溫度升高最小化,即使壓縮機的組件被充分地冷卻,從而改進壓縮機的性能。對本領域的熟練技術人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對本發(fā)明的壓縮機進行不同的修改和變換。因此,本發(fā)明將覆蓋落入本發(fā)明權利要求或其等同物范圍內(nèi)的修改和變換。權利要求1.一種壓縮機,它包括一個殼體,該殼體具有用于吸入致冷劑的進入管和用于排出已壓縮的致冷劑的排出管;一個布置在所述殼體上部的壓縮機部分,它具有用于吸入流過所述進入管的致冷劑的入口孔,該壓縮機部分用于壓縮流過所述入口孔的致冷劑;一個布置在所述殼體下部的電動機部分,它用于傳遞運行壓縮機部分的驅(qū)動力;以及一個主機架,該主機架具有鄰接一個折流板布置的邊緣,所述折流板設置用于將通過所述進入管流入所述殼體的致冷劑分流成流向壓縮機部分的致冷劑流和流向電動機部分的致冷劑流,所述邊緣具有延伸到所述壓縮機部分的入口孔的彎曲導向表面,以便與折流板一起形成致冷劑流動通道。2.如權利要求1所述的壓縮機,其特征在于,所述導向表面的曲率半徑設定成等于從主機架的邊緣到入口孔的距離。全文摘要一種壓縮機包括:有進入管和排出管的殼體;在殼體上部的壓縮機部分,它有吸入流過進入管的致冷劑的入口孔并壓縮流過入口孔的致冷劑;在殼體下部的電動機部分,用于傳遞運行壓縮機部分的驅(qū)動力;和有鄰接折流板布置的邊緣的主機架,折流板將致冷劑分成流向壓縮機部分和電動機部分的致冷劑流,邊緣有延伸到入口孔的彎曲導向表面,以與折流板形成致冷劑流動通道,從而通過防止額外壓力損失和溫度升高來改進壓縮機性能。文檔編號F04C18/02GK1302955SQ0013221公開日2001年7月11日申請日期2000年11月9日優(yōu)先權日2000年1月4日發(fā)明者洪尚郁,柳湖善申請人:Lg電子株式會社
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